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苔類ゼニゴケの油体をモデルとしたオルガネラ壁構築機構

模仿苔类油体的细胞器壁构建机制

基本信息

批准号：
22K06272
负责人：
金澤建彦
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06272/
关键词：
オルガネラ膜交通分泌細胞壁油体ゼニゴケ

项目摘要

本課題では、苔類ゼニゴケの油体をモデルとし、分泌経路の再配向により形成されるオルガネラ・細胞構造の特徴およびその形成に関わる分子機構の解明を目指している。油体は、その内腔に細胞毒性の高い特化代謝産物を蓄積する苔類に特有のオルガネラであり、ゼニゴケでは分泌経路の再配向により形成され、凸凹の表面構造を持つ。分泌経路の転用により獲得された系統独自のオルガネラの力学的強度が、オルガネラ内腔に面した細胞壁様構造により付与されているとの着想のもと、これをオルガネラ壁、特に油体内腔に形成されるものを油体壁と命名し、その実体および構築機構、生理的意義の解明を進めている。変異体スクリーニングにより、得られた油体形成異常変異体の原因遺伝子および機能解析、免疫抗体染色による油体壁構成成分の検出および同定を行うとともに、単離油体を用いた生化学的な成分分析も実施する。油体壁の合成酵素および分解酵素の過剰発現・機能欠損を作出し、油体内腔の化合物蓄積量および漏出量と油体壁頑健性を測定することで、油体壁の生理学的意義の解明を目指す。2022年度は、本研究課題の着想に至ったMpSEC28に関する解析を進めた。油体の発生異常を指標とした変異体スクリーニングを実施し、油体が球形になる変異体の原因遺伝子としてMpSEC28を同定した。MpSEC28はゴルジ体から小胞体への逆行輸送を担うCOPI被覆複合体のサブユニットであり、他のCOPIサブユニットのノックダウン変異体においても同様の表現型が見られたことから、COPIが介在する分泌経路およびゴルジ体機能が正常な油体発生に重要であることが明らかになった。ここまでの成果について、国際誌に投稿・発表した。

The aim of this study is to elucidate the molecular mechanisms involved in the reorientation of secretory pathways and the formation of cellular structures. The accumulation of cytotoxic and highly specialized metabolites in the inner cavity of the oil body is characterized by the formation of a reorientation of the secretory pathway and the maintenance of a convex surface structure. Secretory pathway is used to obtain the strength of the mechanics of the system's independent development, the structure of the cell wall, the formation of the cell wall, the naming of the cell wall, the physical structure, and the physiological significance of the system. The analysis of the cause of abnormal oil body formation, genetic analysis, functional analysis, immunoantibody staining, identification and identification of oil body composition, biochemical analysis of oil body composition, etc. To clarify the physiological significance of the oil body, the determination of the accumulation and leakage of compounds in the oil body cavity and the determination of the oil body health. 2022 year, this research topic is considered to be related to the analysis of MpSEC28 The oil body's abnormal development index is different from that of the oil body's abnormal development index, and the oil body's abnormal development index is different from that of the oil body's abnormal development index. MpSEC28 is responsible for the retrograde transport of small cell bodies in the COPI coated complex, and other COPI coated complexes in the same phenotype are important for normal oil production. The results of this research are published in the International Journal.